(57)【要約】【課題】磁気ヘッドの姿勢を安定させ、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの接触を防止することができる磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置は、磁気ディスクの表面に対して対向配置させられる磁気ヘッドと、磁気ヘッドに設けられ、この磁気ヘッドの磁気ディスクに対する突き出し量を熱変形によって変化させる熱変形手段と、熱変形手段を通電オン／オフにより制御する熱変形制御手段とを備えており、熱変形制御手段は、通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御する。【選択図】  図３
2010033671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクと、
記録素子および再生素子を有し、上記磁気ディスクの表面に対して対向配置させられる磁気ヘッドと、
上記磁気ヘッドに設けられ、この磁気ヘッドの上記磁気ディスクに対する突き出し量を熱変形によって変化させる熱変形手段と、
上記熱変形手段を通電オン／オフにより制御する熱変形制御手段と、
を備えており、
上記熱変形制御手段は、通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御することを特徴とする、磁気ディスク装置。
【請求項２】
上記熱変形制御手段は、通電オフから通電オンに移行する際、一時的に定常レベルを越えた立ち上がり波形をなすように駆動電力を制御している、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
上記熱変形制御手段は、パルス変調方式によって駆動電力を制御している、請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
磁気ディスクと、記録素子および再生素子を有し、上記磁気ディスクの表面に対して対向配置させられる磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドに設けられ、この磁気ヘッドの上記磁気ディスクに対する突き出し量を熱変形によって変化させる熱変形手段とを備えた磁気ディスク装置において、上記熱変形手段を通電オン／オフにより制御する磁気ヘッドの突き出し量制御方法であって、
上記通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御することを特徴とする、磁気ヘッドの突き出し量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる磁気ヘッドの突き出し量によるＤＦＨ（Dynamic Flying Height）を制御する機能を備えた磁気ディスク装置、および磁気ヘッドの突き出し量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＦＨにおける磁気ヘッドの突き出し量を制御する技術に関しては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。磁気ヘッドには、記録素子や再生素子に加え、磁気ディスクに対する突き出し量を熱膨張によって変化させるためのヒータが組み込まれている。磁気ヘッドは、ヒータを加熱駆動すると熱膨張によって突き出し量が大となり、磁気ディスクとの間隙距離が小さくなる。ヒータの加熱駆動を停止すると、磁気ヘッドは、突き出し量が減少して磁気ディスクとの間隙距離が大きくなる。このような磁気ヘッドによれば、記録素子や再生素子の磁界作用が比較的弱いものでも、できる限り磁気ディスクに近づけることで記録再生を行うことができる。
【０００３】
図７に示すように、ヒータの加熱駆動は、通電オン／オフにより駆動電圧を制御することで行われる。通電オフから通電オンに移行する際の駆動電圧の立ち上がり波形は、通電オンから通電オフに移行する際の駆動電圧の立ち下がり波形と同様の傾向であり、できる限り速やかに突き出しを行う必要から、駆動電圧の立ち上がりおよび立ち下がり波形ともに急峻になっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の磁気ヘッドの突き出し量を制御する技術では、通電オンから通電オフに移行する際、立ち上がり波形と同様の急峻な立ち下がり波形で駆動電圧を制御すると、突き出し量は駆動電圧の変化に概ね追従するものの、磁気ヘッド全体としてはその浮上量に乱れを生じる。すなわち、磁気ヘッドの突き出し量を小さくする際には、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間を流れる空気流に急激な乱れを生じやすく、図８に示すように磁気ヘッド浮上量が過渡応答を経て定常レベルに至るといった実験結果を本願発明者らは得た。これでは、磁気ヘッドの姿勢が安定せず、場合によっては磁気ヘッドが磁気ディスクに接触するなどして損傷を与えかねないという難点があった。
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、磁気ヘッドの姿勢を安定させ、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの接触を防止することができる磁気ディスク装置、および磁気ヘッドの突き出し量制御方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面によれば、磁気ディスクと、記録素子および再生素子を有し、上記磁気ディスクの表面に対して対向配置させられる磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドに設けられ、この磁気ヘッドの上記磁気ディスクに対する突き出し量を熱変形によって変化させる熱変形手段と、上記熱変形手段を通電オン／オフにより制御する熱変形制御手段と、を備えており、上記熱変形制御手段は、通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御する磁気ディスク装置が提供される。
【０００９】
本発明の第２の側面によれば、磁気ディスクと、記録素子および再生素子を有し、上記磁気ディスクの表面に対して対向配置させられる磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドに設けられ、この磁気ヘッドの上記磁気ディスクに対する突き出し量を熱変形によって変化させる熱変形手段とを備えた磁気ディスク装置において、上記熱変形手段を通電オン／オフにより制御する磁気ヘッドの突き出し量制御方法であって、上記通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御する磁気ヘッドの突き出し量制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により開示された技術によれば、熱変形手段の通電オン／オフによる制御に関し、通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御する。これにより、通電オンから通電オフに移行する際には、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間を流れる空気流に乱れを生じさせることなく、磁気ヘッド全体の浮上量を過渡応答なく定常レベルに至らしめることができ、磁気ヘッドの姿勢を安定させ、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの接触を防止することができる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１〜４は、本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示している。図１に示すように、磁気ディスク装置Ａは、磁気ディスク１、磁気ヘッド２、スライダ３、スイングアーム４、スピンドルモータ５、ボイスコイルモータ６、およびディスクコントローラ７を備えて構成されている。
【００１４】
磁気ディスク１は、表裏両面を記録面としたものであり、上下に所定の間隔を空けて複数設けられている。本実施形態では、一例として直径が３．５インチの磁気ディスク１を用いる。このような磁気ディスク１は、たとえば６０００ｒｐｍといった回転数でスピンドルモータ５により高速回転させられる。磁気ディスク１の外周半径を４４ｍｍ、中間半径を３４ｍｍ、内周半径を２４ｍｍとした場合、各半径位置における周速は、外周半径位置で２７．６ｍ／ｓ、中間半径位置で２１．４ｍ／ｓ、内周半径位置で１５．１ｍ／ｓとなる。これによれば、回転数を６０００ｒｐｍで一定とした場合、中間半径位置の周速に対して約±３０％の範囲で周速が変化する。なお、他の種類の磁気ディスクとしては、直径が２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８５インチのものがあり、もちろんこれらを用いてもよい。
【００１５】
磁気ヘッド２は、磁気ディスク１に対して磁気情報の読み書きを行うものであり、磁気ディスク１の記録面と対向するようにスライダ３に組み込まれている。磁気ヘッド２は、磁気情報の読み書きをそれぞれ独立して行う再生素子２０と記録素子２１を磁気作用部として有するとともに、磁気ディスク１に対する磁気ヘッド２の突き出し量を熱膨張によって変化させる熱変形手段としてヒータ２２を有する。ヒータ２２は、駆動電圧が印加されて通電オンの状態になると発熱し、磁気ヘッド２の突き出し量を熱膨張によって増加させる。すなわち、ヒータ２２が通電オンの状態では、磁気ディスク１と磁気ヘッド２との間隙距離ｔが小さくなる。その逆に、ヒータ２２が通電オフの状態では、磁気ヘッド２の突き出し量が熱収縮によって減少させられ、すわわち、磁気ディスク１と磁気ヘッド２との間隙距離Ｔが大きくなる。このような磁気ヘッド２の母材は、材料として、たとえば高透磁率の軟磁性材料からなる。このような磁気ヘッド２の熱膨張による突き出した状態は、磁気ヘッド２が所望とするトラックへとシーク動作によって位置合わせされた後に行われる。
【００１６】
スライダ３は、図示しないサスペンションを介してスイングアーム４の先端に設けられており、高速回転中の磁気ディスク１との間に生じた空気流により若干傾いた姿勢で浮上させられる。このようなスライダ３は、たとえば１ｍｍ角にも満たない大きさで、０．６ｍｇ程度といった極めて軽量のものである。磁気ディスク１からの空気流の流入側となるスライダ３の端部の浮上量は、５０〜１５０ｎｍ程度である一方、空気流の流出側となる磁気ヘッド２全体の浮上量としては、５〜１５ｎｍ程度である。この磁気ヘッド２の浮上量は、磁気ディスク１との最短距離に相当する間隙距離ｔ、Ｔとは異なり、磁気ヘッド２の適部を基準にして実測された磁気ディスク１からの距離である。
【００１７】
スイングアーム４は、磁気ヘッド２やスライダ３を磁気ディスク１の略径方向に往復移動させるものであり、ボイスコイルモータ６によって揺動させられる。スピンドルモータ５は、磁気ディスク１を高速回転させるものでる。磁気ヘッド２の再生素子２０や記録素子２１ならびにヒータ２２、スピンドルモータ５、およびボイスコイルモータ６は、ディスクコントローラ７により制御される。
【００１８】
ディスクコントローラ７は、マイクロコンピュータを備えたワイヤードロジック回路で構成される。このディスクコントローラ７には、ヒータ２２を通電オン／オフにより制御する熱変形制御手段としてのヒータ制御回路が設けられている。図２に示すように、ヒータ制御回路は、ＣＰＵ７０、ヒータ２２に接続された時定数可変素子７１、たとえばＧＭＲ素子からなる再生素子２０に接続された基準抵抗７２、バッファ７３、バンドパスフィルタ７４、およびＡＤコンバータ７５で構成される。
【００１９】
ＣＰＵ７０は、図３に示すような駆動電圧波形に基づいてヒータ２２を通電オン／オフにより制御する。この駆動電圧波形は、通電オフから通電オンに移行して定常状態に至るまでの立ち上がり波形が一時的に定常レベルを越え、比較的急峻な傾向になっている。一方、通電オンの定常レベルから通電オフに移行する際の立ち下がり波形は、立ち上がり波形と比べて緩やかな傾向になっている。このような立ち上がり波形および立ち下がり波形の傾き具合は、たとえば可変抵抗コンデンサからなる時定数可変素子７１を介してＣＰＵ７０が時定数を可変制御することにより変化させられる。時定数を小さくすると波形の傾き具合が急峻となり、逆に時定数を大きくすると波形の傾き具合が緩やかになる。本実施形態では、再生素子２０の抵抗値変化を基準抵抗７２、バッファ７３、バンドパスフィルタ７４、およびＡＤコンバータ７５を介してＣＰＵ７０が検出し、この抵抗値変化から周辺温度を推測してフィードバック制御により時定数を可変制御している。また、図４に破線で示すように、たとえば立ち下がり波形においては、磁気ディスク１の外周位置と内周位置とで周速が変化するため、これらの周速に対応しつつも時定数を可変制御している。このように時定数を可変制御して立ち上がり波形よりも立ち下がり波形を緩やかな傾向とするのは、空気流の速さや周辺温度によって熱膨張よりも温度低下による熱収縮の方が促進されやすく、磁気ヘッド２の突き出し量が増加するよりも減少する場合の方が急激な変化になるためである。
【００２０】
次に、図３および図４を参照して磁気ヘッド２の突き出し量制御方法について説明する。
【００２１】
図３に示すように、まず所望とするトラックに磁気ヘッド２が位置合わせされると、ヒータ２２には、急峻な立ち上がり波形にしたがって駆動電圧が印加される。これにより、磁気ヘッド２の突き出し量が熱膨張によって大きくなり、磁気ディスク１に対する磁気ヘッド２の間隔距離ｔが小さくなった状態で記録再生動作が速やかに開始される。
【００２２】
記録再生動作を終えて別のトラックへと磁気ヘッド２が移動する際には、駆動電圧を定常レベルとした通電オンの状態から緩やかな立ち下がり波形にしたがって駆動電圧が徐々に０とされる。図４に実線で示すように、たとえば磁気ヘッド２が磁気ディスク１の中間半径位置にある場合、時定数が２．５ｍｓ程度の立ち下がり波形となる。また、図４に破線で示す立ち下がり波形は、磁気ヘッド２が外周半径位置や内周半径位置にある場合に対応しており、これにより、時定数は、２．２〜３．０ｍｓ程度の範囲で変化させられる。
【００２３】
このように通電オンから通電オフの状態へと移行する際には、磁気ディスク１が高速回転中で空気流によってヒータ２２の熱収縮が熱膨張よりも進行促進される。そのため、図４に示すように立ち下がり波形を緩やかな波形とした場合には、磁気ヘッド２の突き出し量が急激に減少するようなことはなく、磁気ディスク１と磁気ヘッド２との間を流れる空気流にも乱れを生じることがない。これにより、磁気ヘッド２全体の浮上量としては、過渡応答の傾向を示すことなく通電オフ時の基準となる０レベルへと速やかに収束し、磁気ヘッド２が安定した浮上姿勢で次の記録再生位置となるトラックへと速やかに移動させられる。
【００２４】
したがって、本実施形態の磁気ディスク装置Ａによれば、ヒータ２２の通電オンから通電オフに移行する際の駆動電力の立ち下がり波形を、通電オフから通電オンに移行する際の駆動電力の立ち上がり波形よりも緩やかな傾向となるように駆動電力を制御するため、通電オンから通電オフに移行する際には、磁気ヘッド２の突き出し量が減少することによっても空気流に乱れを生じさせることなく、磁気ヘッド２全体としての浮上量を漸減的に通電オフ時の基準となる浮上量に至らしめることができ、磁気ディスク１に対する磁気ヘッド２の接触を防止することができる。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
他の実施形態としては、たとえば図５に示すように、通電オフから通電オンへと移行する際、駆動電圧の立ち上がり波形を速やかに定常レベルまで昇圧させる急峻で単調な波形としてもよい。
【００２７】
駆動電圧の立ち上がり波形や立ち下がり波形の傾き具合を変化させる手法としては、図６に示すように、一定幅のパルスの密度を変調する、いわゆるパルス密度変調方式によって駆動電圧を制御するようにしてもよい。これによれば、パルス密度を密にすることで立ち上がり波形を急峻にすることができ、逆にパルス密度を粗にすることで立ち下がり波形を緩やかな傾向にすることができる。その他、たとえばパルス幅変調方式やパルス振幅変調方式によっても、同様の作用効果を得ることができる。
【００２８】
上記実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、仕様に応じて適宜設計変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】ヒータ制御回路を示すブロック図である。
【図３】磁気ヘッドの突き出し量制御方法を説明するための説明図である。
【図４】磁気ヘッドの浮上量変化を説明するための説明図である。
【図５】他の実施形態による磁気ヘッドの突き出し量制御方法を説明するための説明図である。
【図６】他の実施形態による磁気ヘッドの突き出し量制御方法を説明するための説明図である。
【図７】従来の磁気ヘッドの突き出し量制御方法を説明するための説明図である。
【図８】従来の磁気ヘッドの浮上量変化を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ              磁気ディスク装置
１              磁気ディスク
２              磁気ヘッド
２０            再生素子
２１            記録素子
２２            ヒータ（熱変形手段）
７              ディスクコントローラ（熱変形制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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